EP2989328A1 - Pumpe zur dosierung eines flüssigen additivs für eine selektive katalytische reduktions vorrichtung - Google Patents

Pumpe zur dosierung eines flüssigen additivs für eine selektive katalytische reduktions vorrichtung

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EP2989328A1
EP2989328A1 EP14715597.2A EP14715597A EP2989328A1 EP 2989328 A1 EP2989328 A1 EP 2989328A1 EP 14715597 A EP14715597 A EP 14715597A EP 2989328 A1 EP2989328 A1 EP 2989328A1
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EP
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pump
eccentric
friction
liquid
conveying
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EP2989328B8 (de
EP2989328B1 (de
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Rolf BRÜCK
Jan Hodgson
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Continental Automotive GmbH
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a device for the metered supply of a liquid.
  • a device may also be referred to as a conveying device and / or as a metering device.
  • Such a device can be used, for example, in a motor vehicle in order to supply a waste gas treatment device of the motor vehicle with a liquid additive for exhaust gas purification.
  • the selective catalytic reduction (SCR) process is performed.
  • nitrogen oxide compounds are reduced in the exhaust gas of an internal combustion engine with the aid of a reducing agent.
  • the reducing agent used is usually ammonia.
  • Ammonia is not normally stored directly in motor vehicles, but in the form of a reductant precursor solution which is stored as a liquid in a tank and provided with a corresponding device which can be operated according to the method described herein.
  • a liquid that is used most frequently in this context is urea-water solution, which is available under the trade name AdBlue® for the purpose of exhaust gas purification with a urea content of 0 32.5%.
  • a device for the metered supply of a liquid should be as inexpensive to produce and operable and possibly not be damaged by freezing liquid within the device, because the described (aqueous) liquids can freeze at low temperatures. Low Temperatur0 occur in motor vehicles, for example during prolonged periods of inactivity.
  • devices have proved to be particularly advantageous, which have a branch-free conveying line from a tank to an injector on an exhaust gas treatment device. Such delivery devices typically do not have a return line which allows for circulation of liquid through the device and back into the tank.
  • the dosage of the liquid by means of the device is preferably carried out with the aid of an injector (metering valve), which can be electronically controlled opened and closed.
  • the amount of liquid dispensed by the device is typically proportional to the opening time of the injector.
  • the pressure of the liquid applied to the injector must correspond as accurately as possible to a specification, because the quantity of liquid metered by an injector during a predetermined opening time has a strong dependence on the pressure of the liquid on the injector.
  • the pressure of the liquid in a pressure line section between a pump and the injector be kept substantially constant so that the injector will be liquid as desired immediately when a dosing request is made to the injector can dose.
  • Devices for providing a liquid typically have at least one pump for conveying the liquid and maintaining the pressure at the injector.
  • the pumps commonly used for such devices have the disadvantage that a backflow of liquid can occur through the pump. By this backflow of the pressure at the injector is distorted and thus reduces the dosing accuracy.
  • a device for the metered provision of a liquid is to be disclosed with which precise metering of the liquid is possible, the energy consumption of the device being as low as possible and the device being as cost-effective as possible.
  • a device for metered supply of a liquid at least comprising at least one pump for conveying the liquid, wherein the at least one pump has a pump housing with at least one inlet and at least one outlet, wherein on the pump housing an eccentric is arranged and wherein between the Pump housing and the eccentric a deformable diaphragm is arranged, wherein the deformable diaphragm and the pump housing at least one delivery path from the at least one inlet to the at least one outlet limit and at least one seal of the conveying path, wherein the at least one seal by a movement of the eccentric to Promotion along the conveying path with a conveying direction from the at least one inlet to the at least one outlet is displaceable, wherein within the at least one pump, a friction torque occurs, which must be overcome, so that the eccentric be This friction torque is greater than a maximum pressure torque which is generated by pressurized fluid in the conveying path. can, so that a movement of the eccentric counter to the conveying direction is prevented.
  • the device preferably has a suction line extending from the at least one pump to a tank in which the liquid is stored.
  • the suction line is preferably connected to the inlet of the pump.
  • the apparatus further includes a pressure line extending from the pump to an addition point for adding the liquid to an exhaust treatment device. This pressure line is connected to the outlet of the pump.
  • a plurality of (parallel) suction lines to lead to a plurality of pumps (for example, different delivery rates) which are respectively connected (in particular without branches) via pressure lines to a single injector or to a plurality of injectors.
  • further branches of the line system of the device are not provided. In particular, there is preferably no return line connecting the outlet of the pump back to the tank.
  • a pump with the construction described can be referred to as orbital pump.
  • the delivery path is formed by a gap between the deformable membrane and the pump housing.
  • the deformable membrane is preferably arranged between the eccentric and the pump housing such that the deformable membrane is squeezed in the region of the at least one seal between the housing and the eccentric.
  • the gap between the deformable membrane and the pump housing is thereby sealed fluid-tight in the region of the at least one seal.
  • the gap or the delivery path is filled with the liquid during operation of the device.
  • the at least one seal divides the conveying path so that at least one (closed) delivery volume is formed. As a result of the displacement of the seal by a movement of the eccentric, this delivery volume will increase with a delivery direction starting from the inlet of the pump moved to the outlet of the pump. As a result, a promotion of the liquid takes place.
  • the pump housing of the pump is preferably a ring or a cylindrical chamber in which the eccentric is arranged inside (centric).
  • the pump housing can then be considered as the (outer) stator of the pump, while the eccentric can be referred to as (inner) rotor.
  • the pump housing forms an inner stator of the pump, which is surrounded by the eccentric.
  • the eccentric forms an outer rotor.
  • the inlet and the outlet are arranged on the pump housing and allow the inflow and outflow of the liquid into the pump housing or into the conveying path between the deformable diaphragm and the pump housing.
  • a separation is also preferably provided on the pump to prevent unwanted backflow of liquid from the outlet to the inlet.
  • This separation can be formed, for example, as a dent in the pump housing or as a thickening of the deformable membrane.
  • This separation is arranged (permanently) between the outlet and the inlet of the pump. The separation prevents the movement of the eccentric relative to the pump housing from forming at any time a direct connection for the liquid from the outlet to the inlet. The separation can also be ensured by the fact that the deformable membrane is clamped, screwed or glued between the outlet and the inlet to the housing.
  • the eccentric is preferably designed in several parts.
  • the eccentric preferably has an (inner) eccentric region, which performs an eccentric rotary motion, and an (outer) bearing ring, which surrounds the eccentric region.
  • at least one bearing is located between the eccentric region and the bearing ring.
  • This bearing can be a ball bearing or a roller be his.
  • the eccentric region of the eccentric executes a rotary movement about an axis of rotation during operation.
  • An outer shape of the eccentric results in an eccentric movement of a surface of the eccentric region. This eccentric movement is transmitted to the bearing ring. Due to the bearing between see eccentric and bearing ring prevents the rotation of the eccentric is transmitted together with the eccentric movement of the bearing ring.
  • an eccentric rotational movement of the eccentric portion can be converted into an eccentric tumbling motion of the bearing ring without rotational motion component.
  • the fact that the movement of the bearing ring has no rotational movement component makes it possible to reduce shear stresses in the deformable membrane.
  • the deformable membrane is only driven by the eccentric.
  • At a contact surface of the eccentric to the deformable membrane preferably only compressive forces and substantially no frictional forces, which would occur by friction of the eccentric on the membrane, if the contact surface to the deformable membrane would also have a rotary motion component.
  • a corresponding division of the eccentric eccentric and bearing ring is also possible if the eccentric is an outer rotor which is arranged around a housing, which forms an inner stator.
  • the eccentric is an outer rotor which is arranged around a housing, which forms an inner stator.
  • such a division with an eccentric region and a bearing ring is not required for every variant of a described pump.
  • the pressurized liquid in the conveying path exerts pressure forces on the eccentric or on the deformable membrane.
  • these pressure forces can act with a radial direction and / or with a tangential direction.
  • radial pressure forces are aligned towards the axis of rotation of the eccentric, while tangential pressure forces tangential to the axis of rotation of the eccentric.
  • Tangential pressure forces generate a moment of pressure which acts on the eccentric and which is adapted to set the eccentric in rotation.
  • a corresponding pressure torque can also generate a rotation opposite to the conveying direction of the eccentric. Such a rotation reduces the pressure generated by the pump in the pressure line section.
  • the described frictional torque prevents the pressure moment exerted by the pressurized fluid in the conveying path on the eccentric from actually displacing the eccentric on its own when the drive of the pump is deactivated. This is particularly advantageous in order to maintain the pressure in a pressure line connected to the outlet of the pump between several dosing operations with the device, without activation of the drive being necessary for this purpose. Therefore, the described device is to operate with a very low energy input, especially when small doses of liquid are requested and / or when a large time interval between two dosing requirements occurs.
  • the device is advantageous if the deformable membrane rests at least on the pump housing or on the eccentric with a coefficient of friction and a normal force and the coefficient of friction and the normal force in the (tangential) friction torque result.
  • the generation of the frictional torque with the aid of a frictional contact can optionally take place on a contact surface between the deformable diaphragm and the pump housing or on a contact surface between the deformable diaphragm and the eccentric, depending on which of these two contact surfaces a tangential relative movement occurs.
  • the generation of the frictional torque between the diaphragm and the pump housing is therefore particularly suitable for pumps in which the entire eccentric is rotated and is not divided into an inner eccentric area and an outer bearing ring with a bearing arranged therebetween.
  • the device is advantageous if the eccentric is constructed with an inner eccentric region, an outer bearing ring and a bearing arranged therebetween, and the frictional moment is formed by internal friction in the bearing.
  • the internal friction in the bearing can be generated, for example, by a plastic insert in the bearing, which generates a defined force for the bearing bodies of the bearing which must be overcome in order for the bearing to allow a relative movement. It is also possible that the friction torque is generated by a roughened area of the bearing shells or a comparable structure. The generation of the friction torque within the bearing is particularly well lent after a pump generated.
  • the described plastic insert can be introduced into the bearing or a corresponding bearing can be used with a defined rolling resistance.
  • the device is advantageous if the at least one pump has a drive unit and the friction torque is formed by internal friction in the drive unit.
  • the drive unit is usually an electric motor to which the eccentric is connected via an axis and which can set the eccentric for the promotion in motion.
  • the internal friction on the drive unit can also be designed by a suitable insert in the drive unit or by a suitable design of the bearings of the drive unit.
  • the drive unit is typically an electric motor. It is also possible that the friction torque is formed by the contact of the electrical contacts within an electric drive unit. In order for the frictional torque to be able to be formed in the drive unit, it is provided that the drive unit is correspondingly is staltet. For this purpose, it is possible to use a drive unit for the pump, which has an internal friction torque which corresponds to the given requirements.
  • the device is advantageous if the maximum (tangential) pressure force is formed due to a maximum working pressure of the at least one pump and a maximum occurring cross section of the conveying path of the at least one pump.
  • the cross-section of the delivery path is defined by the gap between the deformable diaphragm and the pump housing. With the gap here is meant the volume filled with liquid between the deformable membrane and the pump housing. The point at which this gap is widest forms the maximum occurring cross section of the conveying path. The pressure acting on the cross section creates the force which causes the pressure moment.
  • the device is particularly preferred if the maximum cross section of the conveying path is less than 20 mm 2 [square millimeters]. Furthermore, the device is advantageous when the maximum working pressure of the pump is between 5 bar and 10 bar.
  • the pump is designed so that the maximum cross section of the conveying path is less than 20 mm 2 , it can be ensured that the maximum occurring pressure moment at normal operating pressures in a range of 5 to 10 bar is not greater than the frictional torque, wherein the frictional torque at the same time is so small that the drive of the eccentric of the pump with a relatively low driving force is possible.
  • the diameter of the pump is also relevant for the acting moment of pressure. The larger the diameter of the conveying path between the deformable diaphragm and the pump housing, the greater the torque acting.
  • the diameter of the conveying path smaller than 80 mm [millimeter] and is more preferably between 40 mm and 70 mm.
  • the device is advantageous if at least one of the following parameters of the at least one pump is designed such that the tangential frictional force is greater in a movement of the eccentric counter to the conveying direction than during a movement of the eccentric in the conveying direction:
  • the eccentric During the regular delivery of liquid from the tank to an injector, the eccentric is moved in the conveying direction. Therefore, it makes sense if the eccentric in this direction of movement has a low friction s resist. As a result, the energy consumption during operation of the pump can be minimized. A return movement counter to the conveying direction should nevertheless be avoided for the reasons explained above. Therefore, the friction torque in this direction must have an (increased) minimum size. An additional requirement may be that a movement of the eccentric counter to the conveying direction for sucking back the liquid or for emptying the conveying path should nevertheless be made possible. When emptying, the pump is operated counter to the conveying direction in order to suck air into the device through the adding device or through the injector and to convey the liquid out of the device.
  • the device is advantageous if a barb structure is provided at least at one of the following positions within the at least one pump in order to cause the friction moment counter to the conveying direction to be greater than in the conveying direction:
  • a barb structure is preferably designed so that it does not adhere absolutely firmly when the drive of the pump or the eccentric is moved counter to the conveying direction.
  • the barbs merely provide increased resistance to movement against the direction of conveyance. This can be achieved, for example, by folding the barbs as soon as the acting force exceeds a limit and then allowing movement against the direction of conveyance, during movement actually occurring resistance to the force acting at a standstill resistance against the movement may even be reduced.
  • the barbs may for example be configured as a kind of sawtooth structure of a surface, which can easily be overrun in the conveying direction and heavy can be driven over against the conveying direction.
  • a motor vehicle at least comprising an internal combustion engine, an exhaust gas treatment device for cleaning the exhaust gases of the internal combustion engine and a device for conveying a liquid to the exhaust gas treatment device, wherein the liquid is urea-water solution.
  • an SCR catalyst is preferably provided with which nitrogen oxide compounds in the exhaust gas of the internal combustion engine can be reduced with the aid of the liquid.
  • the device in the motor vehicle may have all of the device features described herein.
  • the motor vehicle preferably also has a control device, which is connected at least to the at least one pump of the device and possibly also to an injector for adding the liquid to an exhaust gas treatment device and to which a metering method for metering liquid into the exhaust gas treatment device can be performed with the help of the device.
  • the control unit preferably has corresponding stored program routines for this purpose.
  • FIG. 1 a pump for a described device
  • FIG. 2 a described device
  • 3 shows a motor vehicle having a device described
  • Fig. 5 a second embodiment of a pump for a described
  • Fig. 6 a third embodiment of a pump for a described
  • Fig. 7 a fourth embodiment of a pump for a described
  • Fig. 8 a schematic representation of a drive unit of a pump.
  • a pump 2 which has a pump housing 3 with an inlet 4 and an outlet 5.
  • an eccentric 6 is arranged within the pump housing 3.
  • the deformable membrane 7 Between the deformable membrane 7 and the pump housing 3 there is a delivery path 8 which extends from the inlet 4 to the outlet 5.
  • the conveying path 8 is sealed at one point by a seal 9 (closed).
  • the deformable membrane 7 At the seal 9, the deformable membrane 7 is located directly on the pump housing 3.
  • the eccentric 6 is divided into an inner eccentric region 22 and into an outer bearing ring 21.
  • the inner eccentric portion 22 is separated from the outer bearing ring 21 by a bearing 20.
  • the bearing ring 21 performs the eccentric action described above. see movement.
  • a (stationary, permanent) separation 19 is provided, which is designed here as a cam which compresses the deformable membrane 7 locally. This separation 19 prevents backflow of the liquid from the outlet 5 back to the inlet 4.
  • the liquid is at a certain pressure during operation. This pressure is considerably lower in the regions of the conveying path 8 which communicate with the inlet 4 than with the regions of the conveying path 8 which communicate with the outlet 5.
  • an outlet pressure force 36 acts in a part of the conveying path 8 which is in communication with the outlet 5 of the pump 2.
  • the inlet pressure force 37 is substantially smaller than the outlet pressure force 36, because the pressure in the part of the conveying path 8, which is connected to the inlet 4, is substantially lower than the pressure in the part of the conveying path 8 , which is in communication with the outlet 5.
  • This resulting pressure torque 14 counteracts a friction torque 13. How the friction torque 13 is generated in detail is not shown in Fig. 1.
  • the friction torque 13 may be, for example, the result of an internal friction in the bearing 20 and / or the result of internal friction in the drive of the pump 2, not shown here, which on the axis 24 with the part of the pump 2 shown in FIG Connection stands.
  • a device 1 for the metered supply of a liquid comprising a (single) pump 2 which communicates via a (single) suction line 29 with a tank 28, the suction line 29 to a (single) inlet 4 the pump is connected.
  • the device has a (single) injector 12 for the metered delivery of the liquid, which has a (only, branch-free) pressure line 11 to a (single) outlet s 5 of the pump 2 is connected.
  • FIG. 3 shows a motor vehicle 17 which has a combustion engine 18 and an exhaust gas treatment device 16.
  • the exhaust gas treatment apparatus 16 cleans the exhaust gases of the internal combustion engine 18 and for this purpose has an SCR catalytic converter 30 with which the method of selective catalytic reduction can be carried out.
  • the exhaust gas treatment s device 16 is supplied by a device 1 with liquid for exhaust gas purification (in particular urea-water solution), the device 1 having a pump 2, which conveys the liquid from the tank 28 to the injector 12.
  • the pump 2 and the injector 12 are connected to a control unit 31 of the motor vehicle 17.
  • control routines can be stored, with which the operation of the device 1 is controlled.
  • Fig. 4 schematically illustrates a frictional contact, such as may be present for example between the deformable diaphragm 7 and the pump housing.
  • the pump housing 3 has a housing surface 15 and the deformable membrane 7 has a membrane surface 34.
  • the deformable membrane 7 and the pump housing 3 are pressed together with a normal force 38.
  • a friction value exists between the membrane surface 34 and the housing surface 15, a friction value exists.
  • a barb structure 35 on the membrane surface 34 ensures that this friction value in the direction of rotation 23 is smaller than counter to the direction of rotation 23, so that the respective resulting friction force 32 in the direction of rotation 23 is smaller than counter to the direction of rotation 23.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of a pump 2 for a described device, which differs from the pump shown in FIG. 1, wherein the eccentric 6 and the deformable membrane 7 form two seals 9, which are moved by a rotational movement of the eccentric 6 relative to the pump housing 3 along the conveying path 8.
  • this pump 2 there is no division of the eccentric 6 into a bearing ring and an eccentric region.
  • the eccentric 6 rotates in this embodiment such that at a contact surface 33 between the eccentric 6 and the deformable membrane 7 defined friction forces occur, which are avoided by a corresponding design of the contact surface 33.
  • FIG. 6 shows a greatly simplified another embodiment of a pump 2, in which the pump housing 3 inside and the eccentric 6 is arranged outside around the pump housing 3 around. Again, the deformable membrane 7 is located between the pump housing 3 and the eccentric 6.
  • the inlet 4 and the outlet s 5 are arranged on the pump housing 3 and there is a (fixed, permanent) separation 19 to prevent backflow of the liquid from the Outlet 5 to the inlet 4.
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment variant of a pump 2, in which the eccentric 6 is not divided into an eccentric region and a bearing ring with a bearing arranged therebetween.
  • the deformable membrane 7 rubs directly on the pump housing 3, so that a frictional contact between the deformable membrane 7 and the pump housing 3, which causes the friction torque.
  • the pump 2 is simplified and shown schematically.
  • the pump has the pump housing 3, in which the eccentric (not shown here) is arranged.
  • the eccentric is connected via the axis 24 with the drive unit 26 of the pump.
  • the device described allows a particularly accurate metering of liquid and in particular small amounts of the liquid. At the same time, the device is particularly cost-effective and requires very little energy for delivery and metering.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur dosierten Bereitstellung einer Flüssigkeit, zumindest aufweisend mindestens eine Pumpe (2) zur Förderung der Flüssigkeit, wobei die mindestens eine Pumpe (2) ein Pumpengehäuse (3) mit mindestens einem Einlass (4) und mindestens einem Auslass (5) aufweist, wobei an dem Pumpengehäuse (3) ein Exzenter (6) angeordnet ist und wobei zwischen dem Pumpengehäuse (3) und dem Exzenter (6) eine verformbare Membran (7) angeordnet ist, wobei die verformbare Membran (7) und das Pumpengehäuse (3) mindestens einen Förderweg (8) von dem mindestens einen Einlass (4) zu dem mindestens einen Auslass (5) begrenzen und mindestens eine Abdichtung (9) des Förderwegs (8) ausbilden, wobei die mindestens eine Abdichtung (9) durch eine Bewegung des Exzenters (6) zur Förderung entlang des Förderwegs (8) mit einer Förderrichtung (27) von dem mindestens einen Einlass (4) zu dem mindestens einen Auslass (5) verschiebbar ist, wobei innerhalb der mindestens einen Pumpe (2) ein Reibungsmoment (13) auftritt, welches überwunden werden muss, damit der Exzenter (6) sich bewegt und das Reibungsmoment (13) größer ist als ein maximales Druckmoment (14), das durch unter Druck stehende Flüssigkeit in dem Förderweg (8) erzeugt werden kann, so dass eine Bewegung des Exzenters (6) entgegen der Förderrichtung (27) verhindert wird.

Description

PUMPE ZUR DOSIERUNG EINES FLÜSSIGEN ADDITIVS FÜR EINE SELEKTIVE KATALYTISCHE REDUKTIONS VORRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur dosierten Bereitstellung einer Flüssigkeit. Eine solche Vorrichtung kann auch als Fördervorrichtung und/oder als 5 Dosiervorrichtung bezeichnet werden. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, um einer Abgasbehandlungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs ein flüssiges Additiv zur Abgasreinigung zuzuführen. In Abgasbehandlungsvorrichtungen, die zum Betrieb ein flüssiges Additiv benötigen, wird beispielsweise das Verfahren der selektiven katalytischen Reduktion0 (SCR- Verfahren; SCR = Selective Catalytic Reduction) durchgeführt. Bei diesem Verfahren werden Stickstoffoxidverbindungen im Abgas einer Verbrennungskraftmaschine unter Zuhilfenahme eines Reduktionsmittels reduziert. Als Reduktionsmittel wird üblicherweise Ammoniak verwendet. Ammoniak wird in Kraftfahrzeugen normalerweise nicht direkt bevorratet, sondern in Form einer Redukti-5 onsmittelvorläuferlösung, die als Flüssigkeit in einem Tank gespeichert und mit einer entsprechenden Vorrichtung bereitgestellt wird, die gemäß dem hier beschriebenen Verfahren betrieben werden kann. Eine Flüssigkeit, die in diesem Zusammenhang besonders häufig zum Einsatz kommt, ist Harnstoff- Wasser- Lösung, die für den Zweck der Abgasreinigung mit einem Harnstoffgehalt von0 32,5 % unter dem Handelsnamen AdBlue® erhältlich ist.
Für die erfolgreiche Abgasreinigung ist eine möglichst genau dosierte Zugabe der Flüssigkeit zu einer Abgasbehandlungsvorrichtung gewünscht, dass heißt, dass die Menge der zugegebenen Flüssigkeit einem Bedarf in der Abgasbehandlungsvor-5 richtung möglichst genau entspricht. Darüber hinaus sollte eine Vorrichtung zur dosierten Bereitstellung einer Flüssigkeit möglichst kostengünstig herstellbar und betreibbar sein und möglichst nicht durch gefrierende Flüssigkeit innerhalb der Vorrichtung beschädigt werden können, weil die beschriebenen (wässrigen) Flüssigkeiten bei niedrigen Temperaturen einfrieren können. Niedrige Temperaturen0 treten in Kraftfahrzeugen beispielsweise während längerer Stillstandphasen auf. Zur Förderung derartiger Flüssigkeiten haben sich Vorrichtungen als besonders vorteilhaft herausgestellt, die eine verzweigungsfreie Förderleitung von einem Tank zu einem Injektor an einer Abgasbehandlungsvorrichtung aufweisen. Derartige Vorrichtungen zur Bereitstellung haben typischerweise keine Rücklauflei- tung, welche eine Kreisförderung von Flüssigkeit durch die Vorrichtung und zurück in den Tank ermöglicht. Eine solche Rücklaufleitung wurde vorgesehen, weil hierüber Luftblasen in der Vorrichtung leicht und sicher entfernt werden konnten. Jedoch stellt eine solche Rücklaufleitung einen erhöhten Kostenaufwand dar. Die Dosierung der Flüssigkeit mit Hilfe der Vorrichtung erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines Injektors (Dosierventils), welcher elektronisch angesteuert geöffnet und geschlossen werden kann. Die von der Vorrichtung abgegebene Menge an Flüssigkeit ist dabei typischerweise proportional zur Öffnungszeit des Injektors. Dafür muss der an dem Injektor anliegende Druck der Flüssigkeit möglichst ge- nau einer Vorgabe entsprechen, weil die von einem Injektor während einer vorgegebenen Öffnungszeit dosierte Menge an Flüssigkeit eine starke Abhängigkeit von dem Druck der Flüssigkeit an dem Injektor aufweist.
Zwischen mehreren einzelnen Dosiervorgängen des Injektors ist es wünschens- wert, dass der Druck der Flüssigkeit in einen Druckleitungsabschnitt zwischen einer Pumpe und dem Injektor im Wesentlichen konstant gehalten wird, damit der Injektor unmittelbar dann, wenn eine Dosieranforderung an den Injektor gestellt wird, Flüssigkeit wie gewünscht dosieren kann. Vorrichtungen zur Bereitstellung einer Flüssigkeit weisen zur Förderung der Flüssigkeit und zur Aufrechterhaltung des Drucks an dem Injektor typischerweise mindestens eine Pumpe auf. Die für derartige Vorrichtungen üblicherweise verwendeten Pumpen haben allerdings den Nachteil, dass durch die Pumpe hindurch eine Rückströmung an Flüssigkeit auftreten kann. Durch diese Rückströmung wird der Druck an dem Injektor verfälscht und somit die Dosiergenauigkeit verringert. Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten technischen Probleme zu lösen bzw. zumindest zu lindern. Es soll insbesondere eine Vorrichtung zur do- sierten Bereitstellung einer Flüssigkeit offenbart werden, mit welcher eine präzise Dosierung der Flüssigkeit möglich ist, wobei der Energieverbrauch der Vorrichtung möglichst gering ist und die Vorrichtung möglichst kostengünstig ist.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Vorgeschlagen wird demnach eine Vorrichtung zur dosierten Bereitstellung einer Flüssigkeit, zumindest aufweisend mindestens eine Pumpe zur Förderung der Flüssigkeit, wobei die mindestens eine Pumpe ein Pumpengehäuse mit mindestens einem Einlass und mindestens einem Auslass aufweist, wobei an dem Pumpengehäuse ein Exzenter angeordnet ist und wobei zwischen dem Pumpengehäuse und dem Exzenter eine verformbare Membran angeordnet ist, wobei die verformbare Membran und das Pumpengehäuse mindestens einen Förderweg von dem mindestens einen Einlass zu dem mindestens einen Auslass begrenzen und mindestens eine Abdichtung des Förderwegs ausbilden, wobei die mindestens eine Abdichtung durch eine Bewegung des Exzenters zur Förderung entlang des Förderwegs mit einer Förderrichtung vom mindestens einen Einlass zu dem mindestens einen Auslass verschiebbar ist, wobei innerhalb der mindestens einen Pumpe ein Reibungsmoment auftritt, welches überwunden werden muss, damit der Exzenter sich bewegt, wobei dieses Reibungsmoment größer ist als ein maximales Druckmoment, das durch unter Druck stehende Flüssigkeit in dem Förderweg erzeugt wer- den kann, so dass eine Bewegung des Exzenters entgegen der Förderrichtung verhindert wird.
Die Vorrichtung weist vorzugsweise eine Saugleitung auf, die sich ausgehend von der mindestens einen Pumpe hin zu einem Tank erstreckt, in welchem die Flüssigkeit gespeichert ist. Die Saugleitung ist vorzugsweise an den Einlass der Pumpe angeschlossen. Vorzugsweise hat die Vorrichtung darüber hinaus eine Druckleitung, die sich ausgehend von der Pumpe hin zu einer Zugabestelle zur Zugabe der Flüssigkeit zu einer Abgasbehandlungs Vorrichtung erstreckt. Diese Drucklei- tung ist an den Auslass der Pumpe angeschlossen. Grundsätzlich ist auch möglich, dass mehrere (parallele) Saugleitungen zu mehreren Pumpen (beispielsweise unterschiedlicher Förderleistung) führen, die jeweils (insbesondere verzweigungsfrei) über Druckleitungen mit einem einzelnen Injektor oder mehreren Injektoren verbunden sind. Bevorzugt sind weitere Verzweigungen des Leitungssystems der Vorrichtung nicht vorgesehen. Insbesondere existiert vorzugsweise keine Rücklaufleitung, die eine Verbindung des Auslasses der Pumpe zurück zu dem Tank herstellt.
Eine Pumpe mit dem beschriebenen Aufbau kann als Orbitalpumpe bezeichnet werden. Der Förderweg wird von einem Spalt zwischen der verformbaren Membran und dem Pumpengehäuse gebildet. Die verformbare Membran ist vorzugsweise zwischen dem Exzenter und dem Pumpengehäuse derart angeordnet, dass die verformbare Membran im Bereich der mindestens einen Abdichtung zwischen dem Gehäuse und dem Exzenter gequetscht ist. Der Spalt zwischen der verform- baren Membran und dem Pumpengehäuse wird dadurch im Bereich der mindestens einen Abdichtung fluiddicht verschlossen. Der Spalt bzw. der Förderweg ist während des Betriebs der Vorrichtung mit der Flüssigkeit gefüllt. Entlang des Förderwegs teilt die mindestens eine Abdichtung den Förderweg auf, so dass mindestens ein (geschlossenes) Fördervolumen gebildet ist. Durch die Verschie- bung der Abdichtung durch eine Bewegung des Exzenters wird dieses Fördervolumen mit einer Förderrichtung ausgehend von dem Einlass der Pumpe hin zu dem Auslass der Pumpe verschoben. Dadurch findet eine Förderung der Flüssigkeit statt.
Das Pumpengehäuse der Pumpe ist vorzugsweise ein Ring oder eine zylindrische Kammer, in welcher der Exzenter innen (zentrisch) angeordnet ist. Das Pumpengehäuse kann dann als (äußerer) Stator der Pumpe angesehen werden, während der Exzenter als (innerer) Rotor bezeichnet werden kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der beschriebenen Pumpe ist es allerdings auch möglich, dass das Pumpengehäuse einen inneren Stator der Pumpe bildet, welcher von dem Ex- zenter umgeben ist. Dann bildet der Exzenter einen äußeren Rotor. Der Einlass und der Auslass sind an dem Pumpengehäuse angeordnet und ermöglichen das Einströmen und das Ausströmen der Flüssigkeit in das Pumpengehäuse bzw. in den Förderweg zwischen der verformbaren Membran und dem Pumpengehäuse. An der Pumpe ist vorzugsweise auch eine Trennung vorgesehen, die eine nicht gewollte Rückströmung der Flüssigkeit von dem Auslass zu dem Einlass verhindert. Diese Trennung kann beispielsweise als Eindellung in dem Pumpengehäuse oder als Aufdickung der verformbaren Membran ausgebildet sein. Diese Trennung ist (permanent bzw. ortsfest) zwischen dem Auslass und dem Einlass der Pumpe angeordnet. Die Trennung verhindert, dass durch die Bewegung des Exzenters relativ zu dem Pumpengehäuse zu irgendeinem Zeitpunkt eine direkte Verbindung für die Flüssigkeit von dem Auslass zu dem Einlass gebildet wird. Die Trennung kann auch dadurch gewährleistet sein, dass die verformbare Membran zwischen dem Auslass und dem Einlass an dem Gehäuse verspannt, ver- schraubt oder verklebt ist.
Der Exzenter ist vorzugsweise mehrteilig ausgeführt. Der Exzenter weist vorzugsweise einen (inneren) Exzenterbereich, welcher eine exzentrische Drehbewegung ausführt, und einen (äußeren) Lagerring, welcher den Exzenterbereich umgibt, auf. Zwischen dem Exzenterbereich und dem Lagerring befindet sich vorzugsweise mindestens ein Lager. Dieses Lager kann ein Kugellager oder ein Rol- lenlager sein. Der Exzenterbereich des Exzenters führt im Betrieb eine Drehbewegung um eine Rotationsachse aus. Durch eine äußere Form des Exzenters ergibt sich eine exzentrische Bewegung einer Oberfläche des Exzenterbereiches. Diese exzentrische Bewegung wird auf den Lagerring übertragen. Durch das Lager zwi- sehen Exzenterbereich und Lagerring wird verhindert, dass die Drehbewegung von dem Exzenterbereich zusammen mit der exzentrischen Bewegung auf den Lagerring übertragen wird. Durch die Kombination eines Exzenterbereiches und eines Lagerrings mit dazwischen angeordnetem Lager kann eine exzentrische Drehbewegung des Exzenterbereiches in eine exzentrische Taumelbewegung des Lagerrings ohne Drehbewegungsanteil umgewandelt werden. Die Tatsache, dass die Bewegung des Lagerrings keinen Drehbewegungsanteil aufweist, ermöglicht es, Schubspannungen in der verformbaren Membran zu reduzieren. Vorzugsweise wird die verformbare Membran von dem Exzenter nur gewalkt. An einer Kontakt- fläche des Exzenters zu der verformbaren Membran wirken vorzugsweise nur Druckkräfte und im Wesentlichen keine Reibungskräfte, die durch Reibung des Exzenters an der Membran auftreten würden, wenn die Kontaktfläche zu der verformbaren Membran auch einen Drehbewegungsanteil aufweisen würde. Eine entsprechende Aufteilung des Exzenters in Exzenterbereich und Lagerring ist auch möglich, wenn der Exzenter ein äußerer Rotor ist, der um ein Gehäuse her- um angeordnet ist, welches einen inneren Stator bildet. Eine solche Aufteilung mit einem Exzenterbereich und einem Lagerring ist allerdings nicht für jede Ausführungsvariante einer beschriebenen Pumpe erforderlich.
Die unter Druck stehende Flüssigkeit in dem Förderweg übt Druckkräfte auf den Exzenter bzw. auf die verformbare Membran aus. Je nach Ausrichtung des Exzenters können diese Druckkräfte mit einer radialen Richtung und/oder mit einer tangentialen Richtung wirken. Dabei sind radiale Druckkräfte hin zur Rotationsachse des Exzenters ausgerichtet, während tangentiale Druckkräfte tangential zur Rotationsachse des Exzenters verlaufen. Tangentiale Druckkräfte erzeugen ein Druckmoment, welches auf den Exzenter wirkt und welches dazu geeignet ist, den Exzenter in Drehung zu versetzen. Ein entsprechendes Druckmoment kann auch eine Drehung entgegengesetzt zu der Förderrichtung des Exzenters erzeugen. Durch eine solche Drehung wird der von der Pumpe in dem Druckleitungsabschnitt erzeugte Druck reduziert. Das beschriebene Reibungsmoment verhindert, dass das von der unter Druck stehenden Flüssigkeit in dem Förderweg auf den Exzenter ausgeübte Druckmoment den Exzenter tatsächlich eigenständig verschiebt bzw. dreht, wenn der Antrieb der Pumpe deaktiviert ist. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um zwischen mehreren Dosiervorgängen mit der Vorrichtung den Druck in einer an den Auslass der Pumpe angeschlossenen Druckleitung aufrecht zu erhalten, ohne dass hierfür eine Aktivierung des Antriebs erforderlich ist. Daher ist die beschriebene Vorrichtung mit einem besonders geringen Energieeinsatz zu betreiben, gerade wenn kleine Dosiermengen Flüssigkeit angefordert werden und/oder wenn ein großer zeitlicher Abstand zwischen zwei Dosieranforderungen auftritt.
Weiterhin ist die Vorrichtung vorteilhaft, wenn die verformbare Membran zumindest an dem Pumpengehäuse oder an dem Exzenter mit einem Reibwert und einer Normalkraft anliegt und der Reibwert und die Normalkraft in dem (tangentialen) Reibungsmoment resultieren.
Zusätzlich können noch weitere Kräfte und/oder Momente innerhalb der Pumpe auftreten, die das beschriebene Reibungsmoment unterstützen. Die Erzeugung des Reibungsmoments mit Hilfe eines Reibkontakts kann wahlweise an einer Kontaktfläche zwischen der verformbaren Membran und dem Pumpengehäuse oder an einer Kontaktfläche zwischen der verformbaren Membran und dem Exzenter erfolgen, je nachdem, an welcher dieser beiden Kontaktflächen eine tangentiale Relativbewegung auftritt. Die Erzeugung des Reibungsmoments zwischen der Membran und dem Pumpengehäuse ist daher insbesondere für Pumpen geeignet, bei welchen der gesamte Exzenter gedreht wird und nicht in einen inneren Exzen- terbereich und einen äußeren Lagerring mit dazwischen angeordnetem Lager aufgeteilt ist. Weiterhin ist die Vorrichtung vorteilhaft, wenn der Exzenter mit einem inneren Exzenterbereich, einem äußeren Lagerring und einem dazwischen angeordnetem Lager aufgebaut ist, und das Reibungsmoment durch innere Reibung in dem La- ger gebildet wird.
Eine derartige Aufteilung des Exzenters wurde bereits weiter oben beschrieben, so dass hierzu auch auf diese Beschreibung Bezug genommen wird. Die innere Reibung in dem Lager kann beispielsweise durch eine Kunststoffeinlage in dem La- ger erzeugt werden, welche für die Lagerkörper des Lagers eine definierte Kraft erzeugt, die überwunden werden muss, damit das Lager eine Relativbewegung zulässt. Es ist auch möglich, dass das Reibungsmoment durch einen aufgerauhten Bereich der Lagerschalen oder eine vergleichbare Struktur erzeugt wird. Die Erzeugung des Reibungsmoments innerhalb des Lagers ist besonders gut nachträg- lieh bei einer Pumpe erzeugbar. Dazu kann beispielsweise die beschriebene Kunststoffeinlage in das Lager eingebracht oder ein entsprechendes Lager mit einem definierten Abrollwiderstand eingesetzt werden.
Weiterhin ist die Vorrichtung vorteilhaft, wenn die mindestens eine Pumpe eine Antriebseinheit aufweist und das Reibungsmoment durch innere Reibung in der Antriebseinheit gebildet wird.
Die Antriebseinheit ist üblicherweise ein Elektromotor, an welchen der Exzenter über eine Achse angeschlossen ist und welcher den Exzenter für die Förderung in Bewegung versetzen kann. Die innere Reibung an der Antriebseinheit kann ebenfalls durch eine geeignete Einlage in der Antriebseinheit oder durch eine geeignete Gestaltung der Lagerungen der Antriebseinheit ausgestaltet sein. Die Antriebseinheit ist typischerweise ein Elektromotor. Auch ist möglich, dass das Reibungsmoment durch den Kontakt der elektrischen Kontakte innerhalb einer elektrischen Antriebseinheit gebildet wird. Damit das Reibungsmoment in der Antriebseinheit gebildet werden kann, ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit entsprechend ge- staltet ist. Hierfür ist es möglich, für die Pumpe eine Antriebseinheit zu verwenden, die ein inneres Reibungsmoment aufweist, welches den gegebenen Anforderungen entspricht. Weiterhin ist die Vorrichtung vorteilhaft, wenn die maximale (tangentiale) Druckkraft aufgrund eines maximalen Arbeitsdrucks der mindestens einen Pumpe und eines maximal auftretenden Querschnitts des Förderwegs der mindestens einen Pumpe gebildet wird. Der Querschnitt des Förderwegs wird durch den Spalt zwischen der verformbaren Membran und dem Pumpengehäuse definiert. Mit dem Spalt ist hier das mit Flüssigkeit gefüllte Volumen zwischen der verformbaren Membran und dem Pumpengehäuse gemeint. Die Stelle, an der dieser Spalt am breitesten ist, bildet den maximal auftretenden Querschnitt des Förderwegs. Der auf den Querschnitt wirken- de Druck erzeugt die Kraft, welche das Druckmoment bewirkt.
Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung, wenn der maximale Querschnitt des Förderwegs kleiner als 20 mm2 [Quadratmillimeter] ist. Weiterhin ist die Vorrichtung vorteilhaft, wenn der maximale Arbeitsdruck der Pumpe zwischen 5 bar und 10 bar liegt.
Wenn die Pumpe so gestaltet ist, dass der maximale Querschnitt des Förderwegs kleiner als 20 mm2 ist, kann sichergestellt werden, dass das maximal auftretende Druckmoment bei üblichen Betriebsdrücken in einem Bereich von 5 bis 10 bar nicht größer ist als das Reibungsmoment, wobei das Reibungsmoment gleichzeitig so klein ist, dass der Antrieb des Exzenters der Pumpe mit einer verhältnismäßig geringen Antriebskraft möglich ist. Für das wirkende Druckmoment ist außerdem der Durchmesser der Pumpe relevant. Je größer der Durchmesser des Förderwegs zwischen der verformbaren Membran und dem Pumpengehäuse ist, umso größer ist das wirkende Drehmoment. Vorzugsweise ist der Durchmesser des Förderwegs kleiner als 80 mm [Millimeter] und liegt besonders bevorzugt zwischen 40 mm und 70 mm.
Weiterhin ist die Vorrichtung vorteilhaft, wenn zumindest einer der folgenden Parameter der mindestens einen Pumpe so ausgebildet ist, dass die tangentiale Reibungskraft bei einer Bewegung des Exzenters entgegen der Förderrichtung größer ist als bei einer Bewegung des Exzenters in Förderrichtung:
ein Reibwert zwischen der zum Förderweg ausgerichteten
Gehäuseoberfläche des Pumpengehäuses und der zum Förderweg ausge- richteten Membranoberfläche der verformbaren Membran;
ein Reibwert zwischen der verformbaren Membran und dem Exzenter; ein Reibungsmoment in einem Lager des Exzenters der mindestens einen
Pumpe; und
ein Reibungsmoment in einer Antriebseinheit der mindestens einen Pum- pe.
Während der regulären Förderung von Flüssigkeit von dem Tank hin zu einem Injektor wird der Exzenter in Förderrichtung bewegt. Daher ist es sinnvoll, wenn der Exzenter in dieser Bewegungsrichtung einen geringen Reibung s wider stand hat. Hierdurch kann der Energieverbrauch beim Betrieb der Pumpe minimiert werden. Eine Rückbewegung entgegen der Förderrichtung soll aus den oben erläuterten Gründen trotzdem vermieden werden. Daher muss das Reibungsmoment in dieser Richtung eine (erhöhte) Mindestgröße haben. Eine zusätzliche Anforderung kann sein, dass eine Bewegung des Exzenters entgegen der Förderrichtung zum Rücksaugen der Flüssigkeit bzw. zum Entleeren des Förderwegs gleichwohl ermöglicht sein soll. Bei einer Entleerung wird die Pumpe entgegen der Förderrichtung betrieben, um durch die Zugabevorrichtung bzw. durch den Injektor hindurch Luft in die Vorrichtung hinein zu saugen und die Flüssigkeit aus der Vorrichtung hinaus zu fördern. Im Verhältnis zur Förderung ist ein Rücksaugen je- doch nur verhältnismäßig selten erforderlich, so dass ein erhöhter Energieverlust beim Rücksaugen durch den erhöhten Reibungswert akzeptabel ist. Gewünscht wird, dass ein geeigneter Kompromiss zwischen einer hohen Sicherheit gegenüber einer nicht gewollten Bewegung des Exzenters und der gleichzeitigen Gewährleitung der Möglichkeit des Rücksaugens durch die entsprechende Ausbildung des Reibungsmoments gewährleistet ist.
Weiterhin ist die Vorrichtung vorteilhaft, wenn zumindest an einer der folgenden Positionen innerhalb der mindestens einen Pumpe eine Widerhakenstruktur vorgesehen ist, um zu bewirken, dass das Reibungsmoment entgegen der Förderrichtung größer ist als in Förderrichtung:
an einer zum Förderweg ausgerichteten Gehäuseoberfläche des Pumpengehäuses;
an einer zum Förderweg ausgerichteten Membranoberfläche der verformbaren Membran;
an einer zum Exzenter hin ausgerichteten Membranoberfläche der verformbaren Membran;
an einer zur verformbaren Membran hin ausgerichteten Oberfläche des Exzenters;
in einem Lager des Exzenters der mindestens einen Pumpe; und in einer Antriebeinheit der mindestens einen Pumpe.
Eine Widerhakenstruktur ist vorzugsweise so ausgebildet, dass diese nicht absolut fest verhakt, wenn der Antrieb der Pumpe bzw. der Exzenter entgegen der Förderrichtung bewegt wird. Die Widerhaken stellen lediglich einen erhöhten Wider- stand gegen eine Bewegung entgegen der Förderrichtung dar. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Widerhaken umklappen, sobald die wirkende Kraft einen Grenzwert überschreitet und dann eine Bewegung entgegen der Förderrichtung zulassen, wobei die bei der Bewegung tatsächlich auftretende Widerstandskraft gegenüber der im Stillstand wirkenden Widerstands- kraft gegen die Bewegung sogar reduziert sein kann. Die Widerhaken können beispielsweise als eine Art Sägezahnstruktur einer Oberfläche ausgestaltet sein, die leicht überfahren werden kann in Förderrichtung und schwere überfahren werden kann entgegen der Förderrichtung.
Weiter wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, zumindest aufweisend eine Ver- brennungskraftmaschine, eine Abgasbehandlungsvorrichtung zur Reinigung der Abgase der Verbrennungskraftmaschine und eine Vorrichtung zur Förderung einer Flüssigkeit zu der Abgasbehandlungsvorrichtung, wobei die Flüssigkeit Harnstoff-Wasser-Lösung ist. In der Abgasbehandlungsvorrichtung ist vorzugsweise ein SCR- Katalysator vorgesehen, mit welchem Stickstoffoxidverbindungen im Abgas der Verbrennungskraftmaschine unter Zuhilfenahme der Flüssigkeit reduziert werden können. Die Vorrichtung in dem Kraftfahrzeug kann sämtliche hier beschriebenen Vorrichtungsmerkmale aufweisen. Das Kraftfahrzeug weist vorzugsweise auch ein Steu- ergerät auf, welches zumindest an die mindestens eine Pumpe der Vorrichtung und ggf. auch an einen Injektor zur Zugabe der Flüssigkeit zu einer Abgasbehandlung s Vorrichtung angeschlossen ist und mit welchem ein Dosierverfahren zur Dosierung von Flüssigkeit in die Abgasbehandlungsvorrichtung mit Hilfe der Vorrichtung durchgeführt werden kann. Das Steuergerät hat dazu vorzugsweise ent- sprechende hinterlegte Programmroutinen.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besondere Ausführungsbeispiele, auf welche die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Insbesondere ist darauf hinzuwei- sen, dass die Figuren und vor allem die in den Figuren dargestellten Größen Verhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
Fig. 1: eine Pumpe für eine beschriebene Vorrichtung, Fig. 2: eine beschriebene Vorrichtung, Fig. 3: ein Kraftfahrzeug aufweisend eine beschriebene Vorrichtung,
Fig. 4: eine schematische Darstellung eines Reibkontakts innerhalb einer beschriebenen Vorrichtung,
Fig. 5: eine zweite Ausführungsvariante einer Pumpe für eine beschriebene
Vorrichtung,
Fig. 6: eine dritte Ausführungsvariante einer Pumpe für eine beschriebene
Vorrichtung,
Fig. 7: eine vierte Ausführungsvariante einer Pumpe für eine beschriebene
Vorrichtung, und Fig. 8: eine schematische Darstellung einer Antriebseinheit einer Pumpe.
In Fig. 1 ist eine Pumpe 2 dargestellt, welche ein Pumpengehäuse 3 mit einem Einlass 4 und einem Auslass 5 aufweist. Innerhalb des Pumpengehäuses 3 ist ein Exzenter 6 angeordnet. Zwischen dem Exzenter 6 und dem Pumpengehäuse 3 befindet sich die verformbare Membran 7. Zwischen der verformbaren Membran 7 und dem Pumpengehäuse 3 existiert ein Förderweg 8, der von dem Einlass 4 zu dem Auslass 5 verläuft. Der Förderweg 8 ist an einer Stelle durch eine Abdichtung 9 abgedichtet (verschlossen). An der Abdichtung 9 liegt die verformbare Membran 7 direkt an dem Pumpengehäuse 3 an. Durch eine exzentrische Bewe- gung des Exzenters 6 kann die Abdichtung 9 verschoben werden. Dadurch geschieht eine Förderung der Flüssigkeit mit einer Förderrichtung 27 von dem Einlass 4 zu dem Auslass 5. Der Exzenter 6 ist in einen inneren Exzenterbereich 22 und in einen äußeren Lagerring 21 aufgeteilt. Der innere Exzenterbereich 22 ist von dem äußeren Lagerring 21 durch ein Lager 20 getrennt. Wenn der Exzenter- bereich 22 mit einer der Förderrichtung 27 entsprechenden Drehrichtung 23 um die Achse 24 gedreht wird, vollführt der Lagerring 21 die beschriebene exzentri- sehe Bewegung. Zwischen dem Einlass 4 und dem Auslass 5 ist eine (ortsfeste, permanente) Trennung 19 vorgesehen, die hier als Nocke ausgeführt ist, welche die verformbare Membran 7 lokal zusammendrückt. Diese Trennung 19 verhindert eine Rückströmung der Flüssigkeit von dem Auslass 5 zurück zu dem Einlass 4.
Innerhalb des Förderwegs 8 liegt die Flüssigkeit während des Betriebs mit einem bestimmten Druck vor. Dieser Druck ist in den Bereichen des Förderwegs 8, welche mit dem Einlass 4 in Verbindung stehen, erheblich geringer als mit den Berei- chen des Förderwegs 8, welche mit dem Auslass 5 in Verbindung stehen.
Bei der Darstellung einer Ausführungsvariante der Pumpe 2 gemäß Fig. 1 wirkt in einem Teil des Förderwegs 8, der mit dem Auslass 5 der Pumpe 2 in Verbindung steht, eine Auslassdruckkraft 36. In einem Teil des Förderwegs 8, der mit einem Einlass 4 der Pumpe in Verbindung steht, wirkt eine Einlassdruckkraft 37. Die Einlassdruckkraft 37 ist wesentlich kleiner als die Auslassdruckkraft 36, weil der Druck in dem Teil des Förderwegs 8, der mit dem Einlass 4 verbunden ist, wesentlich geringer ist als der Druck in dem Teil des Förderwegs 8, welcher mit dem Auslass 5 in Verbindung steht. Daher ergibt sich ein resultierendes Druckmoment 14. Diesem resultierenden Druckmoment 14 wirkt ein Reibungsmoment 13 entgegen. Wie das Reibungsmoment 13 im Detail erzeugt wird, ist in Fig. 1 nicht dargestellt. Das Reibungsmoment 13 kann beispielsweise das Resultat einer inneren Reibung in dem Lager 20 und/oder das Resultat einer inneren Reibung in dem hier nicht dargestellten Antrieb der Pumpe 2 sein, welcher über die Achse 24 mit dem in Fig. 1 dargestellten Teil der Pumpe 2 in Verbindung steht.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung 1 zur dosierten Bereitstellung einer Flüssigkeit, aufweisend eine (einzige) Pumpe 2, die über eine (einzige) Saugleitung 29 mit einem Tank 28 in Verbindung steht, wobei die Saugleitung 29 an einen (einzigen) Ein- lass 4 der Pumpe angeschlossen ist. Darüber hinaus weist die Vorrichtung einen (einzigen) Injektor 12 zur dosierten Abgabe der Flüssigkeit auf, der über eine (einzige, verzweigungsfreie) Druckleitung 11 an einen (einzigen) Auslas s 5 der Pumpe 2 angeschlossen ist.
In Fig. 3 ist ein Kraftfahrzeug 17 dargestellt, welches eine Verbrennung skraftma- schine 18 und eine Abgasbehandlungsvorrichtung 16 aufweist. Die Abgasbehandlung s Vorrichtung 16 reinigt die Abgase der Verbrennungskraftmaschine 18 und weist dazu einen SCR-Katalysator 30 auf, mit dem das Verfahren der selektiven katalytischen Reduktion durchgeführt werden kann. Dazu wird die Abgasbehandlung s Vorrichtung 16 von einer Vorrichtung 1 mit Flüssigkeit zur Abgasreinigung (insbesondere Harnstoff-Wasser- Lösung) versorgt, wobei die Vorrichtung 1 eine Pumpe 2 aufweist, die die Flüssigkeit von dem Tank 28 zu dem Injektor 12 fördert. Die Pumpe 2 und der Injektor 12 sind an ein Steuergerät 31 des Kraftfahrzeugs 17 angeschlossen. In dem Steuergerät 31 können Steuerroutinen hinterlegt sein, mit denen der Betrieb der Vorrichtung 1 gesteuert wird.
Fig. 4 veranschaulicht schematisch einen Reibkontakt, wie er beispielsweise zwischen der verformbaren Membran 7 und dem Pumpengehäuse vorliegen kann. Das Pumpengehäuse 3 hat eine Gehäuseoberfläche 15 und die verformbare Membran 7 hat eine Membranoberfläche 34. Die verformbare Membran 7 und das Pumpengehäuse 3 sind mit einer Normalkraft 38 aufeinander gedrückt. Darüber hinaus existiert zwischen der Membranoberfläche 34 und der Gehäuseoberfläche 15 ein Reibungswert. Durch eine Widerhakenstruktur 35 an der Membranoberfläche 34 ist gewährleistet, dass dieser Reibungswert in Drehrichtung 23 kleiner ist als entgegen der Drehrichtung 23, so dass die jeweils resultie- rende Reibungskraft 32 in Drehrichtung 23 kleiner ist als entgegen der Drehrichtung 23. Die in Fig. 4 gezeigte Darstellung eines Reibkontaktes ist für sämtliche mögliche Anordnungen einer Widerhakenstruktur 35 an dem Pumpengehäuse 3, dem Exzenter 6 und an der verformbaren Membran 7 anwendbar. Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsvariante einer Pumpe 2 für eine beschriebene Vorrichtung, die sich von der in Fig. 1 dargestellten Pumpe dadurch unterscheidet, wobei der Exzenter 6 und die verformbare Membran 7 zwei Abdichtungen 9 ausbilden, welche durch eine Rotationsbewegung des Exzenters 6 relativ zu dem Pumpengehäuse 3 entlang des Förderwegs 8 bewegt werden. Bei dieser Pumpe 2 ist allerdings keine Aufteilung des Exzenters 6 in einen Lagerring und einen Ex- zenterbereich gegeben. Der Exzenter 6 dreht sich bei dieser Ausführungsvariante derart, dass an einer Kontaktfläche 33 zwischen dem Exzenter 6 und der verformbaren Membran 7 definierte Reibungskräfte auftreten, die durch eine entsprechende Gestaltung der Kontaktfläche 33 vermieden werden. Fig. 6 zeigt stark vereinfacht eine weitere Ausführungsvariante einer Pumpe 2, bei der das Pumpengehäuse 3 innen und der Exzenter 6 außen um das Pumpengehäuse 3 herum angeordnet ist. Auch hier befindet sich die verformbare Membran 7 zwischen dem Pumpengehäuse 3 und dem Exzenter 6. Der Einlass 4 und der Auslas s 5 sind an dem Pumpengehäuse 3 angeordnet und es existiert eine (ortsfeste, permanente) Trennung 19 zur Verhinderung einer Rückströmung der Flüssigkeit von dem Auslass 5 zu dem Einlass 4.
Fig. 7 zeigt eine vierte Ausführungsvariante einer Pumpe 2, bei welcher der Exzenter 6 nicht in einen Exzenterbereich und einen Lagerring mit dazwischen an- geordnetem Lager aufgeteilt ist. Die verformbare Membran 7 reibt dabei direkt an dem Pumpengehäuse 3, so dass ein Reibkontakt zwischen der verformbaren Membran 7 und dem Pumpengehäuse 3 besteht, welcher das Reibungsmoment bewirkt. In Fig. 8 ist die Pumpe 2 vereinfacht und schematisch dargestellt. Hier ist zu erkennen, dass die Pumpe das Pumpengehäuse 3 aufweist, in welchem der Exzenter (hier nicht dargestellt) angeordnet ist. Der Exzenter ist über die Achse 24 mit der Antriebseinheit 26 der Pumpe verbunden. Vorsorglich sei noch darauf hingewiesen, dass die in den Figuren gezeigten Kombinationen von technischen Merkmalen nicht generell zwingend sind. So können technische Merkmale einer Figur mit anderen technischen Merkmalen einer weiteren Figur und/oder der allgemeinen Beschreibung kombiniert werden. Etwas anderes soll nur gelten, wenn hier explizit die Kombination von Merkmalen ausgewiesen wurde und/oder der Fachmann erkennt, dass sonst die Grundfunktionen der Vorrichtung nicht mehr erfüllt werden können.
Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht eine besonders genaue Dosierung von Flüssigkeit und insbesondere auch kleiner Mengen der Flüssigkeit. Gleichzeitig ist die Vorrichtung besonders kostengünstig und benötigt für die Förderung und Do- sierung besonders wenig Energie.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Pumpe
3 Pumpengehäuse
4 Einlas s
5 Auslass
6 Exzenter
7 verformbare Membran
8 Förderweg
9 Abdichtung
10 Normalkraft
11 Druckleitung
12 Injektor
13 Reibungsmoment
14 Druckmoment
15 Gehäuseoberfläche
16 Abgasbehandlungsvorrichtung
17 Kraftfahrzeug
18 Verbrennungskraftmaschine
19 Trennung
20 Lager
21 Lagerring
22 Exzenterbereich
23 Drehrichtung
24 Achse
25 Querschnitt
26 Antriebseinheit
27 Förderrichtung
28 Tank
29 Saugleitung
30 SCR-Katalysator Steuergerät Reibungskraft Kontaktfläche Membranoberfläche Widerhakenstruktur Auslassdruckkraft Einlassdruckkraft Normalkraft

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung (1) zur dosierten Bereitstellung einer Flüssigkeit, zumindest aufweisend mindestens eine Pumpe (2) zur Förderung der Flüssigkeit, wobei die mindestens eine Pumpe (2) ein Pumpengehäuse (3) mit mindestens einem Einlass (4) und mindestens einem Auslass (5) aufweist, wobei an dem Pumpengehäuse (3) ein Exzenter (6) angeordnet ist und wobei zwischen dem Pumpengehäuse (3) und dem Exzenter (6) eine verformbare Membran (7) angeordnet ist, wobei die verformbare Membran (7) und das Pumpengehäuse (3) mindestens einen Förderweg (8) von dem mindestens einen Einlass (4) zu dem mindestens einen Auslass (5) begrenzen und mindestens eine Abdichtung (9) des Förderwegs (8) ausbilden, wobei die mindestens eine Abdichtung (9) durch eine Bewegung des Exzenters (6) zur Förderung entlang des Förderwegs (8) mit einer Förderrichtung (27) von dem mindestens einen Einlass (4) zu dem mindestens einen Auslass (5) verschiebbar ist, wobei innerhalb der mindestens einen Pumpe (2) ein Reibungsmoment (13) auftritt, welches überwunden werden muss, damit der Exzenter (6) sich bewegt und das Reibungsmoment (13) größer ist als ein maximales Druckmoment (14), das durch unter Druck stehende Flüssigkeit in dem Förderweg (8) erzeugt werden kann, so dass eine Bewegung des Exzenters (6) entgegen der Förderrichtung (27) verhindert wird.
Vorrichtung (1) nach Patentanspruch 1, wobei die verformbare Membran (7) zumindest an dem Pumpengehäuse (3) oder an dem Exzenter (6) mit einem Reib wert und einer Normalkraft (10) anliegt und der Reibwert und die Normalkraft (10) in dem Reibungsmoment (13) resultieren.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Exzenter (6) mit einem inneren Exzenterbereich (22), einen äußeren Lagerring (21) und einem dazwischen angeordnetem Lager (20) aufgebaut ist, und das Reibungsmoment (13) durch innere Reibung in dem Lager (20) gebildet wird.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die mindestens eine Pumpe (2) eine Antriebseinheit (26) aufweist, und das Reibungsmoment (13) durch innere Reibung in der Antriebseinheit (26) gebildet wird.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das maximale Druckmoment (14) aufgrund eines maximalen Arbeitsdruck der mindestens einen Pumpe (2) und eines maximal auftretenden Querschnitts (25) des Förderwegs (8) der mindestens einen Pumpe (2) gebildet wird.
Vorrichtung (1) nach Patentanspruch 5, wobei der maximale Querschnitt (25) des Förderwegs (8) kleiner als 20 mm2 [Quadratmillimeter] ist.
Vorrichtung (1) nach Patentanspruch 5 oder 6, wobei der maximale Arbeitsdruck der mindestens einen Pumpe (2) zwischen 6 bar und 10 bar liegt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei zumindest einer der folgenden Parameter der mindestens einen Pumpe (2) so ausgebildet ist, dass das Reibungsmoment (13) bei einer Bewegung des Exzenters (6) entgegen der Förderrichtung (27) größer ist als bei einer Bewegung des Exzenters (6) in Förderrichtung (27):
- ein Reibwert zwischen der zum Förderweg (8) ausgerichteten Gehäuseoberfläche (15) des Pumpengehäuses und der zum Förderweg (8) ausgerichtete Membranoberfläche (34) der verformbaren Membran (7); - ein Reibwert zwischen der verformbaren Membran (7) und dem Exzenter (6);
- ein Reibungsmoment in einem Lager (20) des Exzenters (6) der mindestens einen Pumpe (2); und
- ein Reibungsmoment in einer Antriebseinheit (26) der mindestens einen Pumpe (2).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei zumindest an einer der folgenden Positionen innerhalb der mindestens einen Pumpe (2) eine Widerhakenstruktur (35) vorgesehen ist, um zu bewirken, dass das Reibungsmoment (13) entgegen der Förderrichtung (27) größer ist als in Förderrichtung (27):
- an einer zum Förderweg (8) ausgerichteten Gehäuseoberfläche (15) des Pumpengehäuses (3);
- an einer zum Förderweg (8) ausgerichteten Membranoberfläche (34) der verformbaren Membran (7);
- an einer zum Exzenter (6) hin ausgerichteten Membranoberfläche der verformbaren Membran (7);
- an einer zur verformbaren Membran (7) hin ausgerichteten Oberfläche des Exzenters (6);
- in einem Lager (20) des Exzenters (6) der mindestens einen Pumpe (2); und
- in einer Antriebeinheit (26) der mindestens einen Pumpe (2)
Kraftfahrzeug (17), zumindest aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine (18), eine Abgasbehandlungsvorrichtung (16) zur Reinigung der Abgase der Verbrennungskraftmaschine (18) und eine Vorrichtung (1) zur Förderung einer Flüssigkeit zu der Abgasbehandlungsvorrichtung (16) nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Flüssigkeit Harnstoff-Wasser-Lösung ist.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013106170A1 (de) * 2013-06-13 2014-12-31 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Pumpe zur Förderung einer Flüssigkeit
DE102015203437B3 (de) * 2015-02-26 2016-06-09 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur dosierten Bereitstellung einer Flüssigkeit
DE102016102995A1 (de) * 2016-02-19 2017-08-24 Helmut Hechinger Gmbh & Co. Kg Schlauchpumpe
DE102019213611A1 (de) * 2019-09-06 2021-03-11 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Orbitalpumpenvorrichtung mit Bombierung zum Fördern von flüssigem Medium sowie Verfahren und Verwendung

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US664507A (en) * 1899-11-01 1900-12-25 Automatic Ice Machine Company Pump.
GB744414A (en) 1953-03-18 1956-02-08 Reginald Clarence Ford Improvements connected with rotary pumps
GB768253A (en) 1954-04-28 1957-02-13 Saunders Valve Co Ltd Improvements in and relating to rotary pumps
US2906143A (en) * 1955-03-21 1959-09-29 United Shoe Machinery Corp Strain wave gearing
US3408947A (en) * 1967-03-14 1968-11-05 William J Easton Jr Diaphragm pump with single compression roller
FR1562957A (de) * 1968-01-26 1969-04-11
CH478346A (de) * 1968-08-09 1969-09-15 Stauber Siegfried Rotations-Verdrängerpumpe
CA945813A (en) * 1969-05-31 1974-04-23 Kenneth Griffiths Apparatus capable of use as a pump or a motor
DE2853916C2 (de) * 1978-12-14 1985-04-18 Erich 7812 Bad Krozingen Becker Membranpumpe mit einer Ringmembrane
US4332534A (en) * 1978-12-14 1982-06-01 Erich Becker Membrane pump with tiltable rolling piston pressing the membrane
DE7906528U1 (de) * 1979-03-09 1979-12-13 P.A. Rentrop, Hubbert & Wagner Fahrzeugausstattungen Gmbh Maschine, insbesondere arbeitsmaschine zum verdichten und foerdern von fluiden aller art
CN85102462B (zh) * 1985-04-01 1988-08-17 青岛全密封耐蚀泵开发公司 全密封耐蚀泵
JPS62135885U (de) * 1986-02-21 1987-08-26
DE3815252A1 (de) * 1988-05-05 1989-11-16 Knf Neuberger Gmbh Ringmembranpumpe
DE4119083A1 (de) * 1991-06-10 1992-12-17 Ebner Anlagen & Apparate Schlauchpumpe
JPH07167076A (ja) * 1993-12-17 1995-07-04 Sanyo Electric Co Ltd 電動機駆動型圧縮装置
GB9614866D0 (en) * 1996-07-15 1996-09-04 Charles Austen Pumps Ltd Rotary pump
KR100473242B1 (ko) * 2001-07-18 2005-03-08 세이코 엡슨 가부시키가이샤 튜브 펌프
DE102006016806A1 (de) * 2006-04-10 2007-10-11 Robert Bosch Gmbh Verdrängermaschine
DE102007020573B4 (de) * 2007-05-02 2014-12-04 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Schlauchrollenpumpe
DE102011010644A1 (de) 2011-02-09 2012-08-09 Emitec France S.A.S Fördereinheit für ein Reduktionsmittel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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